Kỹ thuật và phương thức truyền số liệu kỹ thuật điều khiển luồng, kiểm soát lỗi, phương pháp phát hiện và sửa lỗi

Tổng quan truyền số liệu Một số vấn đề bản: I Thông tin, tín hiệu: 2 Tần số, phổ , băng thông: II Cách truyền thông tin đường dây: Chương : Kỹ thuật điều khiển luồng, kiểm soát lỗi, phương pháp phát sửa lỗi Kỹ thuật điều khiển luồng I Định nghĩa Các kỹ thuật điều khiển luồng Điều khiển luồng kết hợp ARQ – Stop-and- wait (dừng đợi) Phương pháp điều khiển luồng Go back – N Điều khiển luồng kết hợp ARQ – Selective repeat 10 Điều khiển luồng theo phương pháp cửa sổ (Window Flow Control) 10 II Kiểm soát lỗi, phương pháp phát sửa lỗi 14 Phương pháp phát lỗi truyền số liệu 14 Phương pháp dò dùng dư thừa – Redundancy 14 Sửa lỗi 22 a Sửa lỗi bit đơn 22 b Sửa lỗi hàng loạt bit 28 Chương1: Tổng quan truyền số liệu I Một số vấn đề bản: Thơng tin, tín hiệu: ▪ Thông tin: Sự cảm hiểu người giới xung quanh ▪ Nhu cầu trao đổi thông tin: Rất lớn ▪ Dữ liệu: Dạng biểu diễn thông tin (chữ viết, hình ảnh, cử chỉ, lời nói ) Đặc biệt máy tính liệu số hố để có khả lưu trữ, xử lý, biến đổi, truyền gửi (Chú ý: Phân biệt liệu thông tin) ▪ Thông tin truyền: Theo dạng lượng khác nhau: Âm, điện, sóng quang, sóng điện từ ▪ Vật mang: Môi trường dùng để mang thơng tin (Là dạng lượng - Có khả lưu trữ, truyền gửi ) ▪ Tín hiệu: Vật mang chứa thơng tin nó, Là hàm đơn trị biến thiên theo thời gian hay tần số ▪ Tín hiệu liên tục: Là tín hiệu biến thiên liên tục theo thời gian có biên độ biến thiên liên tục (Nêu ví dụ) ▪ Tín hiệu rời rạc: Tín hiệu có biến độc lập rời rạc, ta thu tín hiệu rời rạc cách lấy mẫu rời rạc từ tín hiệu liên tục (tín hiệu lấy mẫu) ▪ Tín hiệu lượng tử: Tín hiệu có biên độ rời rạc theo mức lượng tử

Trường đại học khoa học tự nhiên Khoa điện tử viễn thơng -✤✤✪✤✤ - BÁO CÁO ĐỒ ÁN MƠN MẠNG VIỄN THÔNG Chủ đề: Kỹ thuật phương thức truyền số liệu: kỹ thuật điều khiển luồng, kiểm soát lỗi, phương pháp phát sửa lỗi GVHD: Trần Thị Huỳnh Vân Sinh viên thực hiện: Đoàn Việt Huy 18200120 Trịnh Đình Huy 18200131 Hồng Thế Đại Huynh 18200133 Nguyễn Tuấn Huỳnh 18200134 Lê Nguyễn Anh Kiệt 18200151 Lê Ngọc Lâm 18200155 Năm học: 2020 – 2021 MỤC LỤC Chương : Tổng quan truyền số liệu Một số vấn đề bản: I Thông tin, tín hiệu: 2 Tần số, phổ , băng thông: II Cách truyền thông tin đường dây: Chương : Kỹ thuật điều khiển luồng, kiểm soát lỗi, phương pháp phát sửa lỗi Kỹ thuật điều khiển luồng I Định nghĩa Các kỹ thuật điều khiển luồng Điều khiển luồng kết hợp ARQ – Stop-and- wait (dừng đợi) Phương pháp điều khiển luồng Go back – N Điều khiển luồng kết hợp ARQ – Selective repeat 10 Điều khiển luồng theo phương pháp cửa sổ (Window Flow Control) 10 II Kiểm soát lỗi, phương pháp phát sửa lỗi 14 Phương pháp phát lỗi truyền số liệu 14 Phương pháp dò dùng dư thừa – Redundancy 14 Sửa lỗi 22 a Sửa lỗi bit đơn 22 b Sửa lỗi hàng loạt bit 28 Chương1: Tổng quan truyền số liệu I Một số vấn đề bản: Thơng tin, tín hiệu: ▪ Thông tin: Sự cảm hiểu người giới xung quanh ▪ Nhu cầu trao đổi thông tin: Rất lớn ▪ Dữ liệu: Dạng biểu diễn thông tin (chữ viết, hình ảnh, cử chỉ, lời nói ) Đặc biệt máy tính liệu số hố để có khả lưu trữ, xử lý, biến đổi, truyền gửi (Chú ý: Phân biệt liệu thông tin) ▪ Thông tin truyền: Theo dạng lượng khác nhau: Âm, điện, sóng quang, sóng điện từ ▪ Vật mang: Môi trường dùng để mang thơng tin (Là dạng lượng - Có khả lưu trữ, truyền gửi ) ▪ Tín hiệu: Vật mang chứa thơng tin nó, Là hàm đơn trị biến thiên theo thời gian hay tần số ▪ Tín hiệu liên tục: Là tín hiệu biến thiên liên tục theo thời gian có biên độ biến thiên liên tục (Nêu ví dụ) ▪ Tín hiệu rời rạc: Tín hiệu có biến độc lập rời rạc, ta thu tín hiệu rời rạc cách lấy mẫu rời rạc từ tín hiệu liên tục (tín hiệu lấy mẫu) ▪ Tín hiệu lượng tử: Tín hiệu có biên độ rời rạc theo mức lượng tử ▪ Tín hiệu số: Tín hiệu rời rạc hố biên độ, tần số lẫn thời gian Tần số, phổ , băng thông: - Tần số: Tần số (f) tín hiệu số dao động tín hiệu đơn vị thời gian (thường tính giây) - Chu kỳ: Chu kỳ (T) tín hiệu khoảng thời gian để tín hiệu lặp lại lần - Pha: Là đơn vị đo vị trí tương đối thời điểm chu kỳ đơn tín hiệu, đặc trưng cho tính trễ - Phổ: Phổ tín hiệu dãy tần số mà chứa - Băng thơng: Băng thơng tín hiệu độ rộng phổ II Cách truyền thông tin đường dây: Khi truyền thông tin đường dây: • Các bit phải truyền liên thứ tự tăng dần từ b1 đến bn • Bít kiểm tra phải truyền sau ❖ Phương thức truyền Việc truyền dãy bit liệu từ thiết bị đến thiết bị khác qua đường truyền liên quan đến nhiều vấn đề hoạt động tương thích thiết bị tham gia Một vấn đề cần thiết đồng Khi hai bên thực việc trao đổi liệu bên nhận phải biết tốc độ bít đường truyền, để từ xác định giá trị xác bit ❖ Kỹ thuật truyền Cả tín hiệu tương tự tín hiệu số truyền thiết bị phù hợp Chúng xử lý hàm hệ thống truyền Đường truyền: cho phép kết nối vật lý hai điểm mà có đặt DTE Giống mơi trường truyền xét chương trước, đường truyền phân thành hai loại: hữu tuyến vô tuyến DCE phát: biến đổi liệu thành tín hiệu tương thích với đường truyền sử dụng, bao gồm: • Mã hố: biến đổi dãy tín hiệu nhị phân thành dãy ký hiệu q mức • Điều chế: biến đổi thơng báo băng tần sở a(t) thành tín hiệu s(t) nhận biết s(t) khoảng đặc trưng [iD, (i+1)D] cho phép tìm ký hiệu a tương ứng DCE thu: ngược lại với DCE phát, chức DCE thu giải điều chế giải mã tín hiệu Giao tiếp • DCE thu - phát: tín hiệu trao đổi thường thông báo liệu, chuẩn thời gian hay chuẩn liệu, tín hiệu cho phép thiết lập hay huỷ bỏ liên kết • DCE - đường truyền: đặc trưng qua đường dây phải kể đến băng thơng, cơng suất đặc trưng tín hiệu phải kể đến nguyên tắc điều chế, chuẩn hoá đặc trưng Các kỹ thuật truyền số liệu: truyền liệu băng tần sở; truyền liệu qua điều biên, điều tần điều pha; truyền nối tiếp đồng bộ; truyền không đồng bộ(ATM) Chương2: Kỹ thuật điều khiển luồng, kiểm soát lỗi, phương pháp phát sửa lỗi I Kỹ thuật điều khiển luồng Định nghĩa Điều khiển luồng chế nhằm đảm bảo việc truyền thơng tin phía phát khơng vượt q khả xử lý phía thu Cơ chế điều khiển luồng thiết kế để điều khiển luồng liệu người nhận người gửi cho vùng đệm người nhận không bị tràn Nếu bị tràn, khung gói liệu bị Điều khiển luồng dùng tầng liên kết liệu để điều khiển liên kết điểm-điểm tầng chuyển tải để điều khiển luồng end-to-end mạng có định tuyến Các kỹ thuật điều khiển luồng Khi truyền thông tin mạng, thông tin truyền từ phía phát sang phía thu bị sai lỗi Việc thông tin bị cần phải thực truyền lại thơng tin Cịn Việc thơng tin bị sai cần phải tìm hiểu nguyên nhân để sửa sai Có hai cách để sửa sai Sai bên thu sửa lỗi trực tiếp bên thu với điều kiện thông tin trước truyền phải cài mã sửa lỗi Như số lượng bít thơng tin sửa sai phụ thuộc vào số lượng mã sửa sai số bít thơng tin thêm vào cho mục đích sửa sai Số bít thơng tin thêm vào lớn số bít sửa sai nhiều, nhiên hiệu suất thông tin lại thấp Sửa sai cầu bên phát truyền lại thơng tin Với phương pháp cần thêm bít thơng tin phục vụ cho mục đích phát lỗi, hiệu suất truyền thơng tin cao so với trường hợp Tuy nhiên có lỗi xảy với khung thơng tin tồn khung thơng tin phải truyền lại Cơ chế điều khiển luồng theo phương pháp cửa sổ hoạt động tương tự chế phát lại ARQ(Automatic Repeat Request – yêu cầu lặp lại tự động) Cơ chế phát lại chia làm loại với đặc điểm hoạt động khác Điều khiển luồng kết hợp ARQ – Stop-and- wait (dừng đợi) Stop - and -wait dạng điều khiển dòng truyền dừng đợi mở rộng để chứa chức truyền lại liệu trường hợp liệu bị bị hư hỏng Hình vẽ mô tả nguyên tắc hoạt động chế phát lại dừng đợi: Hình 2.1: Phát lại theo chế dừng đợi a Hoạt động Phía phát thực phát khung thơng tin sau dừng lại chờ phía thu báo nhận Phía thu nhận khung thơng tin xử lý xong gửi báo nhận lại cho phía phát(ACK – Acknowledgement - thừa nhận).Phía phát sau nhận báo nhận phát khung thơng tin Phía thu nhận khung thông tin phát sai gửi báo sai lại cho phía phát(NACK –Negative Acknowledgement – tiêu cực thừa nhận) Phía phát sau nhận báo sai thực phát lại khung thông tin Phía phát sử dụng chế timeout để phát lại khơng nhận hồi âm từ phía thu Để phân biệt khung thông tin với nhau, cần đánh số khác khung Dùng bít để đánh số khung(bít 1) Số thứ tự khung thơng tin từ phía phát sang phía thu nằm trường SN(Sequence number), số thứ tự báo nhận từ phía thu sang phía phát nằm trường RN(Request number- yêu cầu số) ❖ Hoạt động chế Stop- and- wait ARQ sử dụng SN RN: Khi phía phát thời điểm ban đầu SN = Nhận gói tin từ lớp phía gán SN cho gói tin Gửi gói tin SN khung thơng tin có số thứ tự SN Chờ khung thơng tin(khơng có lỗi, đóng vai trị khung báo nhận) từ phía thu.Khi khung nhận khơng có lỗi, trường hợp Request có RN>SN đặt giá trị SN = RN quay lại bước Khi không nhận khung thông tin khoảng thời gian định trước(time out) thực bước Tại đầu thu: ban đầu RN = Khi nhận khung thơng tin( khơng có lỗi) từ phía phát, chuyển khung lên lớp phía tăng RN lên Khi nhận khung thơng tin có lỗi, gửi lại khung thơng tin cho phía phát với RN giữ nguyên ( khung báo sai- NAK) Khung gửi từ phía thu chứa thơng tin từ phía thu sang phía phát khơng đơn dùng cho mục đích báo sai Hình mơ tả ngun tắc hoạt động chế Stop- and- Wait: Hình 2.2: Stop-and-Wait ARQ có dùng SN/RN Phương pháp điều khiển luồng Go back – N a Nguyên tắc Phía phát phát nhiềư khung thông tin trước nhận báo nhận từ phía thu Số khung cực đaị mà phía phát phát W, gọi kích thước cửa sổ Với chế hoạt động Go-back-N gọi chế cửa sổ trượt(sliding window) Mỗi phát xong khung thông tin, phía phát giảm kích thước sổ 1, kích thước cửa sổ 0, phía phát khơng phát thêm khung thông tin Điều đảm bảo phía thu kịp xử lý Mỗi phía thu nhận khung thông tin xử lý xong gửi lại báo nhận ACK cho phía phát Khi phía phát tăng kích thước cửa sổ W lên 1.Như tổng số khung mà phía thu phải xử lý thời điểm không vượt W Để phân biệt khung, cần đánh số thứ tự Nếu dùng k bit để đánh số tổng số khung đánh số 2k (từ đến 2k – 1) đó, kích thước cửa sổ tối đa WMax = 2K ACK đính vào gói phát theo chiều ngược (piggy back) b Hoạt động Khi sử dụng bit để đánh số thứ tự cho khung thông tin Lúc kích thước cửa sổ cực đại Ban đầu phía phát phía thu có kích thước cửa sổ (từ F0, …, F7) Sau phía phát phát khung (F0, F1, F2) chưa nhận ACK, phía phát giảm kích thước cửa sổ xuống (gồm khung F3,…, F6) Phía thu sau nhận xử lý xong khung F0, F1, F2 gửi ACK3 lại cho phía phát Phía thu đồng thời tăng kích thước cửa sổ lên (gồm từ F3,…, F1) Phía phát sau nhận ACK3 tăng kích thước cửa sổ lên (W =7, gồm F3,…, F1) Khi phía phát thực phát khung từ F3 đến F6, sau phát phía phát giảm cửa sổ 4, khung từ F7,F0,F1 Phía thu gửi lại ACK4 cho bên phát Vì bên phát phát khung F4,F5,F6 nên nhận ACK4 từ phía thu cịn phát tối đa khung F7 Hình 2.4: Nguyên tắc hoạt động chế cứa sổ trượt Trong trường hợp lý tưởng (khơng có lỗi xảy ra) chế cửa sổ trượt đảm bảo số khung thông tin từ phía phát đến phía thu khơng vượt q kích thước cửa sổ Trong trường hợp này, khơng có phân biệt Go- back-N selective repeat Khi có lỗi xảy ra, việc truyền lại khung lỗi chế cửa sổ trượt thực theo hai cách khác nhau: Go-back-N selective repeat Redundancy Check) CheckSum Ba kỹ thuật VRC, LRC CRC thường thực tầng vật lý cho mục đích sử dụng tầng liên kết liệu, cịn kỹ thuật thứ 4- Checksum sử dụng thức tầng phía VRC Cơ chế phổ biến chi phí cho dị tìm lỗi kỹ thuật VRC, thường gọi kiểm tra chẵn lẻ Trong kỹ thuật này, bit dư thừa gọi bit chẵn lẻ ghép vào đơn vị liệu cho tổng số bit đơn vị liệu (bao gồm bit chẵn lẻ) trở thành chẵn Trong kỹ thuật VRC, bit chẵn lẻ bổ sung vào tất đơn vị liệu cho tổng số bit đơn vị liệu trở thành số chẵn Khái niệm kỹ thuật kiểm tra chẵn lẻ VRC 16 Chú ý đơn giản, luận kiểm tra chẵn lẻ số bít số chẵn Trong vài hệ thống sử dụng kiểm tra tính lẻ chẵn (odd parity) Ngun tắc giống việc tính tốn khác LRC Trong kỹ thuật LRC, khối bit tổ chức bảng (các hàng cột) Ví dụ, thay gửi khối 32 bit, tổ chức chúng thành bảng tạo hàng cột, Sau tính tốn bit chẵn lẻ cho cột tạo hàng bit, hàng bit kiểm tra tính chẵn lẻ cho toàn khối Chú ý bit chẵn lẻ hàng thứ tính dựa vào tất bit Bit chẵn lẻ thứ tính tốn dựa trên tất bit thứ 2, vân vân… Sau đính kèm bit chẵn lẻ vào liệu gốc gửi chúng tới bên nhận Trong kỹ thuật kiểm tra LRC, khối bit chia thành hàng hàngcác bit dư thừa thêm vào toàn khối CRC 17 Kỹ thuật thứ kỹ thuật mạn kỹ thuật kiểm tra dư thừa kỹ thuật kiểm tra vịng – CRC Không giống kỹ thuật VRC LRC dựa chủ yếu vào phần bit bổ sung, kỹ thuật CRC dựa phép chia nhị phân Trong CRC, thay thêm bit để đạt tính chẵn lẻ theo mong đợi, chuỗi bit dư thừa gọi CRC hay số dư CRC, ghép vào cuối đơn vị liệu đơn vị liệu kết chia hết cho số nhị phân thứ hai xác định trước Tại đích nó, đơn vị liệu đến chia số Nếu bước này, phép chia có số dư 0, đơn vị liệu coi cịn ngun vẹn chấp nhận Nếu số dư khác khơng có nghĩa đơn vị liệu bị hư hại q trình truyền bị loại bỏ Các bit dư thừa sử dụng CRC lấy từ phép chia đơn vị liệu theo số chia xác định trước; phần dư phép chia CRC Để phân loại q trình này, bắt đầu cách tổng quan sau sâu vào chi tiết Bộ tạo kiểm tra CRC • Bước thứ nhất, chuỗi n bit ghép vào đơn vị liệu Số n số nhỏ số bit số chia xác định trước có chiều dài n+1 bit 18 • Bước thứ hai, đơn vị liệu kéo dài chia cho số chia sử dụng trình gọi chia nhị phân Phần dư phép chia CRC • Bước thứ 3, CRC n bit dẫn từ bước thay bit ghép vào cuối đơn vị liệu Chú ý CRC bao gồm tất bit Đầu tiên, liệu nhận, theo CRC Bên nhận coi tồn chuỗi liệu đơn vị chia cho số chia mà sử dụng trước để tìm số dư CRC Nếu chuỗi đến mà khơng có lỗi, kiểm tra CRC cho kết đầu số dư đơn vị liệu qua Nếu chuỗi bị thay đổi trình truyền, kết phép chia số khác 0, đơn vị liệu khơng qua Bộ sinh CRC- CRC generator Một sinh CRC sử dụng phép chia modulor Trong bước đầu tiên, số chia bit trừ từ bit số bị chia Mỗi bit số chia trừ tương ứng với bit số bị chia mà không cần nhớ sang bit cao Trong ví dụ chúng ta, số chia 1101 trừ từ bit số bị chia, 1001 cho kết 100 ( số đầu số dư bỏ đi) Các bít chưa sử dụng từ số bị chia sau chuyển xuống 19 để tạo số bit số dư với số bit số chia Do đó, theo bước 1000-1101=101… Trong q trình này, số chia ln bắt đầu với bit 1; số chia trừ từ phần số bị chia/số dư trước độ dài; số chia trừ từ số bị chia/số dư mà bit trái Tại thời điểm bit trái bị chia/số dư 0, chuỗi số 0, có chiều dài số chia, thay số chia bước tồn q trình Ví dụ, số chia có độ dài bit, thay số (Chú ý xử lý với mẫu bit, với giá trị định lượng; 0000 khơng giống 0.) Hạn chế có nghĩa bước bên trái phép trừ 0-0 1-1, hai Vì vậy, sau phép trừ, bit bên trái số dư ln dẫn tới 0, bit loại bỏ bit chưa sử dụng số bị chia đẩy xuống để đưa số dư Cần ý có bit số dư loại bỏ- bit 0, giữ lại, số bị chia/số dư cho bước bắt đầu với Quá trình lắp lại toàn số bị chia sử dụng Bộ kiểm tra CRC- CRC Checker Bộ kiểm tra CRC thực chức cách xác sinh CRC Sau nhận liệu ghép với CRC, tương tự thực phép chia modulor2 Nếu số dư tất 0, bit CRC bỏ liệu chấp nhận, 20 khơng dịng bit nhận bị bỏ liệu gửi lại Chúng ta giải sử khơng có lỗi xảy Số chia tất liệu chấp nhận CHECKSUM Phương pháp dị tìm lỗi sử dụng giao thức tầng cao gọi checksum Giống VRC, LRC CRC, checksum dựa khái niệm dư thừaredundancy Bộ sinh checksum Ở bên gửi, sinh checksum chia nhỏ đơn vị liệu thành phân đoạn n bit (thường 16) Các phân đoạn cộng vào với sử dụng phép tính phần bù số học cho tổng số n bit Tổng sau lấy phần bù ghép vào cuối đơn vị liệu gốc với vai trò bit dư thừa gọi trường checksum Đơn vị liệu mở rộng truyền qua mạng Vì tổng đơn vị liệu T checksum –T Bên gửi thực bước sau: • Đơn vị liệu chia thành k phần, phần n bit • Tất phần cộng với sử dụng phép lấy phần bù để lấy tổng • Tổng lấy phần bù trở thành checksum • Checksum gửi với liệu Đơn vị liệu Checksum Bên nhận thực bước sau: • Đơn vị liệu chia thành k phần, phần n bit • Tất phần cộng với sử dụng phép lấy phần bù để lấy tổng • Tổng lấy phần bù 21 • Nếu kết 0, liệu chấp nhận, không chúng bị loại bỏ Sửa lỗi Các chế mà biết đến cho phép dị tìm lỗi khơng phải chế sửa lỗi Sửa lỗi xử lý cách Trong cách thứ nhất, lỗi phát hiện, bên nhận để người gửi gửi lại toàn đơn vị liệu Trong cách thứ 2, bên nhận sử dụng mã sửa lỗi để sửa số lỗi định cách tự động Theo lý thuyết, sửa lỗi mã nhị phân cách tự động Tuy nhiên mã sửa lỗi phức tạp nhiều so với mà dị tìm lỗi địi hỏi nhiều bit dư thừa SỐ bit cần để sửa lỗi đa bit lỗi hàng loạt bi lớn phần lớn trường hợp trở nên khơng hiệu Vì lý này, phần lớn phương pháp sửa lỗi giới hạn sửa lỗi cho một, hai ba bit lỗi a Sửa lỗi bit đơn Khái niệm cách tiếp cận sửa lỗi hiểu cách dễ dàng việc kiểm tra trường hợp đơn giản nhất: Các lỗi bit đơn Như thấy phần trước, lỗi bit đơn dị tìm việc bổ sung bit (chẵn lẻ) dư thừa đơn vị liệu (VRC) Một bit đơn bổ 22 sung dị tìm lỗi bit đơn theo trình tự bit phải phân biệt hai điều kiện: lỗi khơng lỗi Một bit có trạng thái (0 1) Hai trạng thái vừa đủ cho mức độ dị tìm Nhưng muốn sửa lỗi dị tìm lỗi bit đơn sao? Hai trạng thái đủ để dị tìm lỗi khơng đủ để sửa lỗi Một lỗi xảy người nhận đọc bit bit bit bit Để sửa lỗi đó, bên nhận đơn giản đảo ngược giá trị bị sửa đổi Tuy nhiên đề làm điều đó, cần phải biết bit bit lỗi Do nhiệm vụ sửa lỗi định vị bit không hợp lệ bit khơng hợp lệ Ví dụ, để sửa lỗi bit đơn ký tự ASCII, mã sửa lỗi phải xác định bit bit thay đổi Trong trường hợp này, phải phân biệt trạng thái khác nhau; lỗi, lỗi vị trí 1, lỗi vị trí 2…đến lỗi vị trí Để làm điều địi hỏi phải có đủ bit dư thừa để thể tất trạng thái Thoáng qua, thấy giống mã bit dư vừa đủ bit thể trạng thái (000 tới 111) xác định vị trí khả khác Nhưng lỗi xuất bit dư thừa sao? bit liệu (ký tự ASCII) cộng với bit dư thừa 10 bit Tuy nhiên bit xác định khả khác Các bit bổ sung cần thiết để xác định tồn vị trí gây lỗi xảy Các bit dư thừa – redundancy bits Để tính toán số bit dư thừa r cần để sửa số bít liệu (m bit) cho, phải tìm mối quan hệ m r Hình 9.16 thể m bit liệu với r bit dư thừa thêm vào Chiều dài mã kết m+r 23 Dữ liệu bit dư thừa Nếu tổng số bit đơn vị khả truyền m+r, r phải xác định m+r+1 trạng thái khác Tất nhiên trạng thái có nghĩa không lỗi m+r trạng thái xác định vị trí lỗi m+r vị trí Vì vậy, m+r+1 trạng thái phải xác định r bit; r bit định 2r trạng thái khác Do đó, 2r phải lớn m+r+1: 2r>=m+r+1 Giá trị r xác định việc đặt giá trị m (chiều dài nguyên đơn vị liệu truyền) Ví dụ, giá trị m (7 bit – mã ASCII), giá trị r nhỏ thỏa mãn phương trình 4: 24>=7+4+1 Số bit liệu (m) Số bit dư thừa (r) Tổng số bit (m+r) 3 3 10 11 Mã Hamming Từ trước tới kiểm tra số bit cần thiết để kiểm sốt tồn trạng thái lỗi bit đơn xảy truyền Nhưng làm cách chúng 24 ta xử lý bit để khám phá trạng thái xảy ra? Một kỹ thuật phát triển R.W Hamming cung cấp giải pháp thực tế Định vị trí bit dư thừa – Positioning Redundancy Bits Mã Hamming áp dụng cho đơn vị liệu có chiều dài sử dụng quan hệ liệu bit dư thừa bàn luận phần Ví dụ, mã ASCII bit cần phải có bit dư thừa mà thêm vào cuối đơn vị liệu đặt rải rác với bit liệu gốc Trong hình 9.17, bit đặt vị trí 1,2,4 (các vị trí chuỗi 11 bit bình phương 2) Để thấy rõ ví dụ đây, cần xem bit r1, r2, r4 r8 Các vị trí bit dư thừa mã Hamming 25 Tính tốn bit dư thừa Trong mã Hamming, r bit bit VRC cho tổ hợp bit liệu; r1 bit VRC cho tổ hợp bit liệu, r bit VRC cho tổ hợp bit liệu khác, vân vân…Các tổ hợp sử dụng để tích tốn giá trị r cho chuỗi bit liệu sau: r1: Các bit 1,3, 5, 7, 9, 11 r2: bit 2, 3, 6,7, 10, 11 26 r4: bit 4, 5, 6, r8: bit 8, 9, 10, 11 Mỗi bit liệu bao gồm nhiều tính tồn VRC Trong chuỗi trên, bit liệu gốc bao gồm tập hợp, r bit bao gộp lần Để xem mẫu theo giải pháp này, xem biểu diễn nhị phân vị trí bit Bit r1 tính tồn cách sử dụng tất vị trí mà biểu diễn nhị phân bao gồm bit vị trí phải Bit r2 tính tốn cách sử dụng tất vị trí bit với bit vị trí thứ 2… Tính tốn giá trị r Trong bước đầu tiên, thay bit ký tự gốc vị trí thích hợp đơn vị liệu có chiều dài 11 bit Trong bước tiếp sau, tính tốn giá trị chẵn lẻ nhiều tổ hợp bit Giá trị chẵn lẻ cho tổ hợp giá trị tương ứng với r bit Ví dụ, giá trị r1 tính tốn để cung cấp tính chẵn lẻ-chẵn tổ hợp bit 3, 5, 7, 11 Giá trị r2 tính tốn để cung cấp tính chẵn lẻ-chẵn với bit 3, 6, 7, 10 11 vân vân… Mã 11 bit cuối gửi qua đường truyền dẫn 27 Giờ hình dung theo thời gian liệu truyền tới bên nhận, số bit bị thay đổi từ thành Bên nhận lấy liệu từ đường truyền tính tốn lại VRC sử dụng tập bit sử dụng bên gửi cộng với bit chẵn lẻ tương ứng (r) tập hợp (xem hình 9.21) Sau lắp ghép giá trị chẵn lẻ vào số nhị phân theo thứ tự r (r8, r4 ,r2 ,r1) Trong ví dụ chúng ta, bước cho số nhị phân 0111 (bằng hệ mười), vị trí xác bit lỗi Một bit lỗi xác định, bên nhận đảo ngược giá trị thực sửa lỗi b Sửa lỗi hàng loạt bit Mã Hamming thiết kế để sửa lỗi hàng loạt bit có chiều dài cụ thể Số bit dư thừa cần thiết để tạo sửa lỗi lớn nhiều so với sửa lỗi bit đơn Ví dụ, để sửa lỗi bit đôi, cần phải xem xem hai bit tổ hợp bit toàn chuỗi bit hay không Sửa lỗi bit nghĩa bit toàn chuỗi bit, vân vân…Vì thế, giải pháp đơn giản sử dụng mã Hamming để sửa lỗi bit đơn phải thiết kế lại để áp dụng cho sửa lỗi đa bit 28 KẾT LUẬN CHUNG Trên trình bày nhóm em phương pháp cách thức điều khiển luồng, phát sửa lỗi Về điều khiển luồng có nhiều tốn đặt ra, cách thức sử dụng giao thức, thuật toán để tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên để đạt hiệu suất mạng thực Trong điều khiển luồng hai phương pháp Go-back-N Selective repeat hai phương pháp sử dụng rộng rãi khả đáp ứng hiệu suất thu cao Còn phương pháp phát sửa lỗi mã hamming đóng góp lớn, nhiên cịn phù hợp tích hợp dịch vụ vào mạng thống nhất, yêu cầu người dùng chất lượng dịch vụ ngày cao Tuy nhiên điều khiển luồng vấn đề phức tạp mà tài nguyên mạng ngày hạn chế, yêu cầu sử dụng mạng ngày nhiều nên toán điều khiển luồng đặt ngày gay gắt Do tìm hiểu chúng em chưa sâu vào để mô sắc nét khía cạnh vấn đề, khơng tránh khỏi thiếu sót Rất mong bổ xung hoàn chỉnh giúp chúng em hiểu thêm vấn đề nghiên cứu Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn chúng em hoàn thành chuyên đề 29 TÀI LIỆU THAM KHẢO [PDF]Kỹ Thuật Truyền Số Liệu - Đh Sư Phạm Kỹ Thuật Hồ Chí Minh - Nguyễn Việt Hùng (cuuduongthancong.com) Kỹ Thuật Truyền Số Liệu (c10mt.com) Ky thuat-truyen-so-lieu (slideshare.net) Kỹ thuật truyền số liệu (tnu.edu.vn) 30 ... truyền liệu qua điều biên, điều tần điều pha; truyền nối tiếp đồng bộ; truyền không đồng bộ(ATM) Chương2: Kỹ thuật điều khiển luồng, kiểm soát lỗi, phương pháp phát sửa lỗi I Kỹ thuật điều khiển. .. thuật điều khiển luồng, kiểm soát lỗi, phương pháp phát sửa lỗi Kỹ thuật điều khiển luồng I Định nghĩa Các kỹ thuật điều khiển luồng Điều khiển luồng kết... phương pháp phát sửa lỗi 14 Phương pháp phát lỗi truyền số liệu 14 Phương pháp dò dùng dư thừa – Redundancy 14 Sửa lỗi 22 a Sửa lỗi bit đơn 22 b Sửa lỗi hàng